La rigenerazione
Il criterio innovatore di invenzione di Stirling del 1816
rispetto ai preesistenti motori ad aria calda è il rigeneratore, che ha
reso possibile un utilizzo ragionevole del motore. Si tratta di un
accumulatore di calore, interposto nel flusso alternato del fluido tra
punto caldo e punto freddo, il quale limita la perdita netta di calore
nel punto freddo, dove il calore è sottratto dalla refrigerazione.
Il rigeneratore è costituito da una piccola massa di materiale, buona
conduttrice di calore, con una elevata superficie di scambio, così che
possa, al flusso del gas caldo verso il refrigeratore, catturare parte
significativa del calore, ed in virtù della piccola massa aumentare
rapidamente di temperatura. Quando il gas refrigerato di ritorno
riattraversa il rigeneratore, questo cede il calore accumulato al gas,
ed abbassa in ugual modo la sua temperatura; il gas ritorna così al
punto caldo già preriscaldato: il motore, riducendo il calore sottratto
dalla refrigerazione, ha un rendimento drasticamente superiore.
In motori di maggiore tecnologia i rigeneratori sono costituiti da
lamine sottili, lane metalliche o "garze" metalliche impilate
costituite da fili molto sottili; i materiali usati sono di norma
metalli inossidabili e resistenti al calore, oltre che con alta densità
e conducenti termicamente, quali acciaio inossidabile, nickel o sue
leghe.